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钢管涂塑生产线粉末分色回收装置的研制肖会高

为了解决目前国内企业普遍采用的钢管涂塑生产线粉末回收装置存在的无法连续回收粉末、无法快速转换粉末颜色等问题,设计了粉末分色回收装置。该回收装置采用7套分色箱,通过阀门变换进出管道,使不同颜色的粉末各自进入对应的独立通道,达到灵活变换颜色的目的,同时具有自动清粉和自动回粉功能;回收装置形状规则,利于标准厂房钢管涂塑生产线配套施工,不影响生产线正常运行。粉末分色回收装置经生产线配套使用,产品质量满足相关标准要求,且减少了涂料消耗和粉尘污染,降低了生产成本。

1、传统粉末回收装置存在的问题
    国内涂塑设备大多是一个喷粉室针对一种颜色的粉末回收。喷粉室粉末回收方式通常使用旋风布袋的二级粉末回收系统(参考《非标涂装设计手册》),即通过一级旋风回收可将钢管喷粉后剩余粉末的95%回收后再利用,其余5%粉末通过二级布袋回收,整套粉末回收系统回收率可达到99%以上。这种粉末回收方式较好,但没有回收粉末通道,粉末回收不能连续使用。同时为防止粉斗积满,每生产2h就得停机0.5 h掏出回收粉末.清粉过程粉末飞扬.造成粉末浪费.同时还污染生产环境。多种颜色回收系统采用多个回收箱,当需要切换到某一颜色时,就把喷粉室的外接喷粉箱折除,换上另一种颜色的回收箱,费时费力,并且必须停工才能拆装回收箱,清理回收系统达1h以上。由于回收箱体死角多,无法清理十净,每次更换不同颜色粉末时会产生约30 k混色粉末,造成粉末浪费,严重影响生产效率,增加涂塑钢管的生产成本,这是国内所有钢管涂塑设备普遍存在的通病。

    当回收粉末重新利用时,若全部采用回收粉末,生产出的钢管势必存在色差和粉末粒度偏差问题,不能达到客户要求,这也是行业不允许的,而且钢管涂层附着力、电火花、折弯、压扁等试验参数达不到GB/T 28897《钢塑复合管》等相关标准要求,采用过多回收粉末进行喷涂也会出现这一情况。因此,最好的方法是回收的粉末一点一点添加到新粉里,这样产品质量才能得到保证。

2、粉末分色回收装置的设计思路
    对于一条生产线来说,如果没有即时切换颜色的功能,势必失去生产产品的能动性,造成成本增加,影响生产线的可持续性工作。目前市场需求多种颜色的涂塑钢管,这就要求涂塑生产设备必须具有随时切换产品颜色的功能。经过对市场粉末回收设备调查分析,认为旋风布袋粉末回收系统不能满足回收粉末连续使用和快速转换不同颜色粉末的生产要求。为了在钢管涂塑生产中充分、合理地利用回收粉末,设计了粉末分色回收装置,目的是使生产出来的涂塑钢管产品表面不会出现混色现象。回收的粉末由于即时流入喷粉储粉箱内,与新粉进行混合使用,保证涂塑钢管性能满足GB/T 28897《钢塑复合管》等相关标准要求,同时达到降低涂塑钢管加工成本的目的。

3、粉末分色回收装置结构及工艺流程

(1)回收装置结构
    回收装置采用7套分色箱,通过阀门变换进出管道,使不同颜色的粉末各自进入对应的独立通道,达到灵活变换颜色的目的。钢管涂塑设备粉末分色回收装置结构如图1所示,主要包括喷粉储粉箱、静电喷涂系统、喷粉室、7色回收箱、尾粉收集布袋、回收箱自动清粉装置及回粉装置等。回收装置采用的是一套11 kW风机,风量15 000 m;/h,风压1 500 Pa,带动7套粉末回收装置。与国内回收装置一样,采用6个X325 mmxl 200 mm纸质过滤器,每个纸质过滤器的透风量为2 000 m;/h。考虑到风机压力和风量的损耗,风机风量略大于过滤器的总透风量。每套装置自成回收系统,整套回收装置共用一根风机主输入风管,结构简单,易于布置在涂塑生产线旁边。每套装置仅采用2根压缩气管和1个X50 mmx120 mm粉泵就能达到输送要求。

(2)工艺流程
    人工添加粉末到储粉箱,由静电喷涂系统把储粉箱里的粉末喷涂到钢管上,飘溢在喷粉室里的粉末在风机的作用下,经喷粉室外接主风管进入到7色回收箱某一分支进风管内,进入相应回收箱。粉末与空气的混合物在回收箱里纸质过滤器作用下进行分离。粉末滞留在回收箱里,空气经回收箱分支出风管进入到回收箱主出风管,经风机从尾粉收集布袋排出。粉末在回收箱内下沉,经过回收箱自动清粉装置和回粉装置,由回粉装置的粉泵输回到储粉箱。在喷粉室外接主风管和回收箱主出风管上各设置7套风阀,风阀采用电动调节。设备主要功能如下:

    1、回收。生产中通过变换阀门达到生产线变换粉末颜色的目的。当需要用哪个颜色的粉末回收箱,操作人员只需启动对应颜色的回收箱开关,使这一颜色的粉末回收箱与喷粉室形成封闭回路,其他的回收箱处于关闭状态。
    2、换色。当需要更换颜色时,操作人员需启动所需颜色的回收箱开关,其他风阀处于关闭状态,从而使所需颜色的粉末形成封闭回路,不受其他回收箱粉末十涉。
    3、清粉。当粉末回收到一定量的时候,需要进行清粉作业。本装置在7种颜色的回收箱底部,均设有直筒式回收箱,回收箱上部设置2道蝶阀,使回收箱形成2个封闭的空腔。清粉作业时,上蝶阀关闭,下蝶阀打开,粉末在自身重力的作用下,落入下空腔内。然后下蝶阀关闭,下空腔里面的粉末由回粉装置进行抽粉作业,因此不影响生产线上的粉末回收装置正常作业。而切换到正常回收工作时,下蝶阀关闭,上蝶阀随之关闭。
    4、回用。回收系统在风机的作用下,粉末和空气的混合物由回收管路经过纸质过滤器。粉末滞留在回收箱内,空气由纸质过滤器排出,进入风机,再经风机尾部的布袋排出。布袋内残留一部分尾粉,不能重复回收利用。所述回粉装置是在下空腔底部设置压缩空气输入管,使下空腔里的粉末形成流化状态,具有流动效果。压缩空气输入管的上方留有一个粉末输出口,粉末输出口外接粉泵,粉泵外接一根压缩空气管。粉泵靠压缩空气形成动力,在粉泵腔内形成负压。粉末在底部压缩空气的正压下和粉泵压缩空气的负压下,沿着粉泵及粉泵外安软管输送到钢管涂塑生产线的用粉点。

工作时,储粉箱里的粉末经静电喷粉枪喷分色回收装置收集、回粉系统输送至原喷粉整个过程形成一个闭路粉末回收系统,因此粉箱节约了粉末,避免了各个环节中的浪费和混色。整个过程无需人员十预,只是在钢管涂塑生产线需要换颜色时,启动该颜色回收箱即可。同时在纸质过滤器上设置反吹气管旋转架和反吹管,脉冲反吹系统每隔5 min自动打开,自动清除纸质过滤器上积存过多的粉末,以达到滤芯自动清除,随时保证其透风量。

4、粉末分色回收装置特点及应用效果

设备特点
    (1)能源使用。钢管涂塑粉末分色回收装置总装机功率11 kW,压缩空气用量3 m;/h,能源使用与传统钢管涂塑设备的粉末回收装置区别不大。
    (2)人工使用。生产中需要切换颜色时,需一名操作人员启动该颜色回收箱,无需人员进行清理粉末,传统回收装置最少需要一个人清理粉末,特别是必须停机清理。
    (3)设备占地。钢管涂塑生产线粉末分色回收装置长10 m,宽1.5  m,形状规则,利于标准厂房钢管涂塑生产线配套施工,而不影响生产线正常工作。
    (4)设备价格。钢管涂塑生产线粉末分色回收装置10万/套,含自动清粉系统和自动回粉系统,目前国内市场一套传统供粉中心回粉装置就达巧万元。4.2应用效果
    该粉末分色回收装置已在天津友发管道科技股份有限公司钢管涂塑试验基地涂塑车间建成使用,年产钢塑复合管18.5万t。经过3年的实际生产,按照目前国内市场的涂塑钢管需求,可进行绿、白、蓝、红、黄、灰、黑等7用。产品涂塑质量达到预期效果,涂塑钢管内外表面颜色一致,产品质量满足相关标准要求。